Definição de Topologia Diferencial


A Topologia Diferencial relaciona os invariantes topológicos de objectos como variedades, mapas, campos e funções com a sua estrutura diferenciável.


Exemplo Objecto Diferenciável Invariante Topológico Relação
establecida
Estrutura Diferenciável do Objecto
Teoria de Morse Função $f\colon X\to\mathbb{R}$ numa variedade $X$ $\beta_i = \beta_i(X,\mathbb{K})=$
nÂș de Betti
$\chi(X) = $ caract. Euler
$\beta_i \geq C_i(f)$
$\chi = \sum_{i=0}^{\dim X} (-1)^i C_i(f) $
$C_i(f) =$ número de pontos críticos de f com índice i
Teorema de Poincaré-Hopf Campo vectorial $\xi$ numa variedade $X$ $\chi(X) = $ caract. Euler $\chi =\sum_{\xi(x)=0} {\rm Ind}_x(\xi) $ ${\rm Ind}_x(\xi) =$ índice do campo vectorial $\xi$ na singularidade $x$
Definição geométrica de grau Mapa $f\colon X\to Y$ entre variedades
sem bordo com a mesma dimensão
$d = {\rm deg}(f) =$ grau de $f$
(definição topológica)
$ d= \sum_{x\in f^{-1}(y)} {\rm sgn}(\det D f_x) $ Contagem do número de pré-imagens do valor regular $y$ do mapa $f$
Teorema de Gauss-Bonnet Superfície compacta sem bordo $X\subset \mathbb{R}^3$ $\chi(X) = $ caract. Euler $2\pi\chi = \int_X K $ $K$ curvatura total de $X$



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